汽车电子控制器电路板电磁干扰分析与抑制

摘要

随着车载电力电子设备的大量应用，汽车电子控制器的控制功能日益强大，结构更加复杂，运行速度也不断提高，引起更为突出的电磁干扰(ElectromagneticInterference)。本文对电子控制单元(ElectricControlUnit,ECU)电路板的EMI问题展开研究，根据控制信号高速的特点，结合高速板EMI建模、分析与抑制的方法，掌握该系统的EMI产生机理、预测模型和优化方案。论文主要研究内容有：
　　①研究高速电路板电源分配网络的建模方法，分析电源网络EMI的形成机理。基于目标阻抗法和粒子群算法提出一种去耦网络设计方法，与传统的方法相比，提高了去耦设计的效率；
　　②制作一块4层高速板，对去耦网络进行设计，仿真结果和测量结果一致，验证了优化方法在去耦网络设计中的有效性；
　　③分析信号传输时反射、串扰对EMI的影响，比较在不同端接措施及设计参数时传导EMI抑制的效果。建立ECU的传导EMI模型，对时钟信号网络进行反射和串扰分析，设计适当的端接方案降低时钟网络的传导EMI。
　　④建立ECU的辐射EMI模型，将信号传输时驱动端、接收端电压波形制作为干扰源，加载到模型中，仿真得到三维的电磁场分布，从降低辐射EMI的角度确定电路板在机箱中的安装位置。

目录

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目录

1 绪 论

1.1 论文的选题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要研究工作

2 高速印制板电磁场分析及其求解方程

2.1 电源地平面赫姆赫兹方程及边界条件

2.2 基于有限差分法的赫姆赫兹方程

2.3 电磁仿真软件的介绍

2.4 本章小结

3 电源网络的EMI分析

3.1 电源网络EMI模型的建立

3.2 PDN模型分析

3.3 基于粒子群算法的PDN去耦网络设计

3.4 PDN去耦设计实例

3.5 PDN去耦设计的实验研究

3.6 本章小结

4 信号网络传导EMI分析与抑制

4.1 信号反射分析与抑制措施

4.2信号线串扰分析及其影响因素的改善HyperLynx V8.0

4.3 本章小结

5 汽车电子控制器EMI分析与抑制

5.1 汽车电子控制器介绍与EMI仿真模型的建立

5.2 ECU内传导EMI分析与优化

5.3 ECU内部的电磁场分析

5.4 本章小结

6 论文总结

6.1 论文的主要工作及成果

6.2 需进一步研究的问题

致谢

参考文献